Армянская же сторона, как упоминалось выше, испытывала некоторую эйфорию от побед — многие добровольцы, посчитав, что война закончена, попросту вернулись в Армению. Кроме того, был допущен и важный стратегический просчет — армянское командование ожидало наступление противника с востока и значительно ослабило северный сектор фронта.

Утром 12 июня азербайджанские части внезапно нанесли мощный удар по сходящимся направлениям из районов Ханлар и Нафталан к райцентру Шаумяновск. Одновременные удары были нанесены также южнее Мардакерта (или Агдере, как его называли азербайджанцы), севернее и южнее Аскерана, на гадрутском направлении. Сохраняя высокие темпы наступления, азербайджанская армия при поддержке танков, тяжелой артиллерии и боевых вертолетов в течение 48 часов ликвидировала Шаумяновский укрепрайон, отбросив армянские подразделения в южном направлении, а также охватила с двух сторон г. Аскеран.

Успеху наступления во многом способствовало наличие у азербайджанцев достаточного количества боевой техники с подготовленными экипажами. Так как подготовить за короткое время экипажи было просто невозможно, то стоит признать, что единственным возможным источником такого «богатства» на тот момент были части 23-й дивизии.

Самым страшным для армянского командования в этой ситуации был массовый исход беженцев, которые не подчинялись никаким приказам. Остановить их и организовать оборону Степанакерта не было никакой возможности.

В этих условиях армянское руководство, чтобы избежать краха фронта и потери Карабаха, обратилось к помощи российских военных. Немедленно были подняты в воздух боевые вертолеты Ми-24, которые фактически и остановили азербайджанские части. Парадоксально, но ситуация складывалась таким образом, что в какой-то момент российские войска воевали друг против друга. Отметим также, что это был практически единственный случай, когда российская сторона открыто вмешалась в ход боевых действий в Карабахе.

Как бы то ни было, но 15 июня в целом азербайджанское наступление было остановлено, хотя в северном секторе фронта азербайджанская армия перенесла боевые действия вглубь территории так называемого Верхнего Карабаха.

С 17 июня по 9 июля азербайджанские части, сочетая фронтальное наступление с выходом во фланг и тыл оборонявшейся группировки противника, заняли райцентр Мардакерт (4 июля), крупные населенные пункты Маргушеван, Марага, Атерк, а также установили контроль над северным берегом Сарсангского водохранилища.

9 июля в преддверие очередных международных переговоров по урегулированию конфликта азербайджанская сторона по решению политического руководства остановила наступление и приступила к закреплению на занятых позициях южнее линии Мардакерт — Сарсанг.

Используя оперативную паузу, армянское командование смогло в короткий срок восстановить боеспособность подразделений и восполнить понесенные потери за счет переброски подкреплений через лачинский коридор. После перегруппировки 15 июля армянские части начали контрнаступление, в результате которого им удалось вернуть часть ранее утраченной территории и выйти на подступы к Мардакерту.

В начале августа азербайджанские войска нанесли встречный контрудар. Воспользовавшись эффектом неожиданности, им удалось сбить противника с занимаемых позиций и установить полный контроль над зоной Сарсангского водохранилища. Развивая наступление, азербайджанцы разблокировали автомобильную дорогу Мардакерт — Кельбаджар на участке общей протяженностью 121 километр, а также форсировали реку Тертер, продвинувшись в южном направлении.

Таким образом, ко 2 сентября азербайджанские части вышли на рубеж населенного пункта Чылдыран, завершив продолжавшуюся в течение 83 суток наступательную операцию, результатом которой был контроль над 1/3 территории Карабаха. В начале сентября линия фронта на этом участке стабилизировалась вдоль долины реки Хачен-чай.

Боевые действия летней кампании на других оперативных направлениях носили преимущественно позиционный характер: стороны вели бои за контроль над населенными пунктами в прифронтовой полосе по восточному и юго-восточному периметру Нагорного Карабаха. В приграничной зоне азербайджанские части специального назначения 8 августа выбили подразделения пограничного полка МВД Армении из анклава Башкенд (Арцвашен).

Армянская сторона вела интенсивные работы по созданию глубокоэшелонированной обороны в различных секторах фронта, в первую очередь в районе лачинского коридора. Противник за счет огневого воздействия с применением дальнобойной артиллерии и РСЗО стремился сорвать фортификационные работы армян и переброску резервов в этом направлении.

С середины августа ВВС Азербайджана приступили к нанесению систематических ударов с воздуха по военным и гражданским объектам в районе Степанакерта и на других участках фронта. При этом широко применялись истребители МиГ-21, МиГ-25, а также учебно-боевые самолеты Л-29 «Дельфин».

В начале сентября в связи с отставкой начальника Генерального Штаба генерал-лейтенанта В. Баршадлы изменился и характер боевых операций: азербайджанское командование отказалось от развития успеха на севере Карабаха, сосредоточив основные усилия на блокирование лачинского коридора.